Метилцелюлоза (MC) — звичайний хімічно синтезований полімерний матеріал, модифікований ефір целюлози, отриманий шляхом метилювання природної целюлози. Завдяки своїм особливим фізико-хімічним властивостям він широко використовується в будівництві, харчуванні, медицині, косметиці, папері та покриттях.
1. Класифікація за ступенем заміщення
Ступінь заміщення (DS) відноситься до середнього значення гідроксильних груп, заміщених метильними групами на кожній одиниці глюкози в метилцелюлозі. У кожному глюкозному кільці молекули целюлози є 3 гідроксильні групи, які можуть бути замінені метильними групами. Тому ступінь заміщення метилцелюлози може варіюватися від 0 до 3. За ступенем заміщення метилцелюлозу можна розділити на дві категорії: високий ступінь заміщення та низький ступінь заміщення.
Метилцелюлоза з високим ступенем заміщення (DS > 1,5): цей тип продукту має високий ступінь заміщення метилом, тому він більш гідрофобний, має нижчу розчинність і хорошу водостійкість. Він часто використовується в будівельних матеріалах, покриттях та інших випадках, які вимагають певного ступеня гідрофобності.
Метилцелюлоза з низьким ступенем заміщення (DS < 1,5): Завдяки меншому заміщенню метилу цей тип продукту є більш гідрофільним, має кращу розчинність і може бути розчинений у холодній воді. Низькозаміщена метилцелюлоза широко використовується в харчовій і фармацевтичній промисловості як загусник, емульгатор і стабілізатор.
2. Класифікація за використанням
Відповідно до використання метилцелюлози в різних областях, її можна розділити на дві категорії: промислова метилцелюлоза та харчова та фармацевтична метилцелюлоза.
Промислова метилцелюлоза: в основному використовується в будівництві, виробництві покриттів, паперовій, керамічній та інших галузях промисловості як загусник, клей, плівкоутворювач, водоутримувальний агент тощо. У будівельній промисловості метилцелюлоза використовується в цементних і гіпсових продуктах для покращення будівельних характеристик і довговічність; у промисловості покриттів метилцелюлоза може підвищити стабільність і здатність до диспергування покриттів.
Харчова та фармацевтична метилцелюлоза: завдяки своїм нетоксичним і нешкідливим властивостям метилцелюлоза використовується як добавка в продуктах харчування та медицині. У харчових продуктах метилцелюлоза є звичайним загусником і емульгатором, який може стабілізувати структуру харчових продуктів і запобігти розшарування або розшарування; у фармацевтичній галузі метилцелюлоза може використовуватися як оболонка капсули, носій ліків, а також має функцію препаратів із уповільненим вивільненням. Її їстівність і безпечність роблять метилцелюлозу дуже популярною в цих двох областях.
3. Класифікація за розчинністю
За розчинністю метилцелюлоза в основному поділяється на дві категорії: розчинна в холодній воді та розчинна в органічних розчинниках.
Метилцелюлоза, розчинна в холодній воді: цей тип метилцелюлози можна розчинити в холодній воді з утворенням прозорого, в’язкого розчину після розчинення. Його часто використовують у харчовій та фармацевтичній промисловості як загусник або плівкоутворювач. Розчинність цього типу метилцелюлози зменшується з підвищенням температури, тому цю властивість можна використовувати для контролю будівництва при використанні в будівельній галузі.
Метилцелюлоза, розчинна в органічних розчинниках: цей тип метилцелюлози можна розчинити в органічних розчинниках і часто використовується у фарбах, покриттях та інших галузях промисловості, які вимагають середовища з органічної фази. Завдяки хорошим плівкоутворюючим властивостям і хімічній стійкості підходить для використання в суворих промислових умовах.
4. Класифікація за молекулярною масою (в'язкістю)
Молекулярна маса метилцелюлози має значний вплив на її фізичні властивості, особливо на показники в'язкості розчину. Відповідно до молекулярної маси метилцелюлозу можна розділити на тип низької в'язкості та тип високої в'язкості.
Метилцелюлоза з низькою в'язкістю: молекулярна маса відносно мала, а в'язкість розчину низька. Він часто використовується в продуктах харчування, медицині та косметиці, головним чином для емульгування, суспензії та згущення. Метилцелюлоза з низькою в'язкістю може підтримувати хорошу текучість і однорідність і підходить для застосувань, які вимагають розчинів з низькою в'язкістю.
Метилцелюлоза високої в’язкості: має велику молекулярну масу і після розчинення утворює розчин високої в’язкості. Він часто використовується в будівельних матеріалах, покриттях і промислових клеях. Високов'язка метилцелюлоза може ефективно підвищити механічну міцність, зносостійкість і адгезію розчину, тому вона широко використовується в матеріалах, які вимагають високої міцності і високої зносостійкості.
5. Класифікація за ступенем хімічної модифікації
Метилцелюлоза є хімічно модифікованим похідним целюлози. За способом і ступенем модифікації її можна розділити на одну метилцелюлозу та композиційну модифіковану целюлозу.
Одинарна метилцелюлоза: відноситься до ефірів целюлози, які є лише метилзаміщеними. Цей тип продукту має відносно стабільні фізичні та хімічні властивості, а його властивості щодо розчинності, загущення та плівкоутворення є відносно хорошими.
Композитна модифікована целюлоза: на додаток до метилювання, її додатково хімічно обробляють, наприклад, гідроксипропілювання, етилування тощо, щоб утворити композитний модифікований продукт. Наприклад, гідроксипропілметилцелюлоза (ГПМЦ) і карбоксиметилцелюлоза (КМЦ). Ці композиційні модифіковані целюлози зазвичай мають кращу розчинність у воді, термостійкість і стабільність і можуть адаптуватися до більш широкого діапазону промислових потреб.
6. Класифікація за галузями застосування
Широке застосування метилцелюлози дозволяє класифікувати її за характеристиками застосування в різних галузях промисловості.
Метилцелюлоза будівельної промисловості: в основному використовується в матеріалах на основі цементу та гіпсу як утримувач води та загущувач. Він може покращити експлуатаційні властивості будівельних матеріалів, запобігти передчасній втраті води та підвищити механічну міцність готових виробів.
Метилцелюлоза харчової промисловості: як емульгатор, загусник і стабілізатор у харчовій промисловості. Це може запобігти втраті води, покращити смак і структуру їжі та збільшити термін зберігання їжі.
Метилцелюлоза у фармацевтичній промисловості: як сполучна речовина для таблеток або матеріал для уповільненого вивільнення ліків. Метилцелюлозу також можна використовувати для приготування шлунково-кишкових препаратів як безпечний і ефективний носій ліків.
Метилцелюлоза косметичної промисловості: у засобах для догляду за шкірою та косметиці метилцелюлоза використовується як загусник, емульгатор і зволожувач, щоб допомогти продуктам створити ніжну та гладку текстуру, продовжуючи ефект зволоження.
Підсумовуючи, існує багато способів класифікації метилцелюлози, яку можна класифікувати відповідно до характеристик її хімічної структури або відповідно до областей її застосування та властивостей розчинності. Ці різні методи класифікації допомагають нам краще зрозуміти характеристики та функції метилцелюлози, а також забезпечують теоретичну основу для її застосування в різних галузях.
Час публікації: 23 жовтня 2024 р